給水專業(yè)基礎(chǔ)知識講解ppt課件.ppt

1、給水專業(yè)知識講座,時間：2013-08-13 制作人：*,1,內(nèi) 容 簡 介,第一章：給水系統(tǒng)概論 第二章：給水處理概論 第三章：給水管網(wǎng)工程設(shè)計 第四章：工程案例分析,2,第一章：給水系統(tǒng)概論,主 要 內(nèi) 容 1.1 給水系統(tǒng)的功能與組成 1.2 給水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能與組成 1.3 給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃與布置,3,包括水資源（如江河、湖泊、水庫、海洋等地表水資源，潛水、承壓水和泉水等地下水資源，復(fù)用水資源）、取水設(shè)施、提升設(shè)備和輸水管渠等。,包括各種采用物理、化學、生物等方法的水質(zhì)處理設(shè)備和構(gòu)筑物。,包括輸水管渠、配水管網(wǎng)、水壓調(diào)節(jié)設(shè)施（泵站、減壓閥）及水量調(diào)節(jié)設(shè)施（清水池、水塔等），又稱為輸水與

2、配水系統(tǒng)，簡稱輸配水系統(tǒng)。,給水系統(tǒng),水源取水系統(tǒng),給水處理系統(tǒng),給水管網(wǎng)系統(tǒng),1.1 給水系統(tǒng)的功能與組成,給水系統(tǒng)是為人們的生活、生產(chǎn)和消防提供用水的設(shè)施總稱。,4,圖1-1 城市給水系統(tǒng)示意圖 1-取水構(gòu)筑物；2-一級泵站；3-水處理構(gòu)筑物；4-清水池；5-二級泵站； 6-配水管網(wǎng)；7-水塔（或高地水庫）；8-渾水輸水管道；9-清水輸水管道,5,1.2 給水管網(wǎng)系統(tǒng)的功能與組成,功能：承擔供水的輸送、分配、壓力調(diào)節(jié)（加壓、減壓）和水量調(diào)節(jié)任務(wù)，起到保障用戶用水的作用。,圖1-2 給水管網(wǎng)系統(tǒng) 1-取水口；2-處理廠；3-輸水管渠；4-城市配水管網(wǎng)；5-污水處理廠； 6-加壓泵站；7-減壓

3、閥,6,組成： （1）輸水管（渠）：是指在較長距離內(nèi)輸送水量的管道或渠道，輸水管（渠）一般不沿線向外供水。 （2）配水管網(wǎng)：是指分布在供水區(qū)域內(nèi)的配水管道網(wǎng)絡(luò)。其功能是將來自于較集中點（如輸水管渠的末端或貯水設(shè)施等）的水量分配輸送到整個供水區(qū)域，使用戶能從近處接管用水。 （3）泵站：泵站是輸配水系統(tǒng)中的加壓設(shè)施，一般由多臺水泵并聯(lián)組成。給水管網(wǎng)系統(tǒng)的泵站有供水泵站（又稱二級泵站）和加壓泵站（又稱三級泵站）兩種形式。,7,（4）水量調(diào)節(jié)設(shè)施：有清水池、水塔和高位水池等形式。主要作用是調(diào)節(jié)供水與用水的流量差，也稱調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。水量調(diào)節(jié)設(shè)施也可用于貯存?zhèn)溆盟?，以保證消防、檢修、停電和事故等情況下的用

4、水，提高系統(tǒng)的供水安全可靠性。 （5）減壓設(shè)施：用減壓閥和節(jié)流孔板等降低和穩(wěn)定輸配水系統(tǒng)局部的水壓，以避免水壓過高造成管道或其他設(shè)施的漏水、爆裂、水錘破壞，或避免用水的不舒適感。,8,1.3 給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃與布置,給水管網(wǎng)系統(tǒng)規(guī)劃屬于給水排水系統(tǒng)規(guī)劃的一部分，而給水排水系統(tǒng)規(guī)劃又屬于城市總體規(guī)劃的一部分。因此，結(jié)水管道系統(tǒng)規(guī)劃是在城市總體規(guī)劃所制定的原則和要求下進行，屬于城市總體規(guī)劃中的單項工程規(guī)劃。,9,統(tǒng)一給水系統(tǒng) 同一管網(wǎng)按相同的壓力供應(yīng)生活、生產(chǎn)、消防各類用水。 優(yōu)點：系統(tǒng)簡單，投資較少，管理方便。 適用于用戶對水壓、水質(zhì)要求差別不大，地形平坦的地區(qū)。,給水系統(tǒng)的總體布局,（1）按系

5、統(tǒng)構(gòu)成方式分類,圖1-3 統(tǒng)一給水系統(tǒng) 1-水廠；2-水塔；3-管網(wǎng),10,分質(zhì)給水管網(wǎng)系統(tǒng) 因用戶對水質(zhì)的要求不同而分成兩個或兩個以上系統(tǒng)，分別供給各類用戶。 可分為生活給水管網(wǎng)和生產(chǎn)給水管網(wǎng)等。 1）從不同水源取水，經(jīng)不同管道系統(tǒng)供給不同用戶。 2）從同一水源取水，在同一水廠中經(jīng)過不同的工藝和流程處理后，由彼此獨立的水泵、輸水管和管網(wǎng)，將不同水質(zhì)的水供給各類用戶。,圖1-4 分質(zhì)給水系統(tǒng) 1-管井；2-泵站；3-生活用水管網(wǎng)；4-生產(chǎn)用水管網(wǎng)；5-取水構(gòu)筑物；6-工業(yè)用水處理構(gòu)筑物,11,分壓給水系統(tǒng) 因地形高差較大或用戶對水壓要求不同而分成兩個或兩個以上系統(tǒng)，分別供給各類用戶。 符合用戶

6、水質(zhì)要求的水，由同一泵站內(nèi)的不同揚程的水泵分別通過高壓、低壓輸水管和管網(wǎng)送往不同用戶。 采用此種系統(tǒng)，可減少高壓管道和設(shè)備用量，節(jié)省供水能量費用。但需要增加低壓管道和設(shè)備，管理較為復(fù)雜。,圖1-5 分壓給水系統(tǒng) 1-取水構(gòu)筑物；2-水處理構(gòu)筑物；3-泵站； 4-高壓管網(wǎng)；5-低壓管網(wǎng)；6-水塔,12,單水源給水系統(tǒng) 只有一個清水池，清水經(jīng)過泵站加壓后進入輸水管和管網(wǎng)，所有用戶的用水來源于一個水廠清水池。 較小的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如企事業(yè)單位或小城鎮(zhèn)給水管網(wǎng)系統(tǒng)，多為單水源給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如圖1-6所示。,（2）按水源數(shù)目分類,圖1-6 單水源給水系統(tǒng) 1-地下水集水池；2-泵站；3-水塔；4-管網(wǎng),

7、13,多水源給水系統(tǒng) 有多個水廠的清水池作為水源的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，清水從不同的地點經(jīng)輸水管進入管網(wǎng)，用戶的用水可以來源于不同的水廠。較大的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，如大中城市甚至跨城鎮(zhèn)的給水管網(wǎng)系統(tǒng)，一般采用多水源給水系統(tǒng)，如圖1-7所示。,圖1-7 統(tǒng)一給水系統(tǒng) 1-水廠；2-水塔；3-管網(wǎng),14,（3）按輸水方式分類,重力輸水系統(tǒng) 水源處地勢較高，清水池中的水依靠自身重力，經(jīng)重力輸水管進入管網(wǎng)并供用戶使用。重力輸水管網(wǎng)系統(tǒng)無動力消耗，是一類運行經(jīng)濟的輸水管網(wǎng)系統(tǒng)。 壓力輸水管網(wǎng)系統(tǒng) 是指清水池的水由泵站加壓送出，經(jīng)輸水管進入管網(wǎng)供用戶使用，甚至要通過多級加壓將水送至更遠或更高處用戶使用。壓力給水管網(wǎng)系統(tǒng)

8、需要消耗動力。,15,第二章：給水處理概論,主 要 內(nèi) 容 2.1 水 源 水 質(zhì) 2.2 水 質(zhì) 標 準 2.3 給水處理方法概述,16,2.1.1 原水中的雜質(zhì) 取自任何水源的水中，都不同程度的含有各種各樣的雜質(zhì)。這些雜質(zhì)不外乎兩種來源：一是自然過程，例如，地層礦物質(zhì)在水中的溶解，水中微生物的繁殖及其死亡殘骸，水流對地表及河床沖刷所帶入的泥砂和腐殖質(zhì)等等。二是人為因素即工業(yè)廢水及生活污水的污染。這些雜質(zhì)按尺寸分成懸浮物、膠體和溶解物3類。,2.1 水源水質(zhì),17,表2-1 水中雜質(zhì)分類,18,（1）懸浮物和膠體,懸浮物尺寸較大，易于在水中下沉或上浮。如果密度小于水，則可上浮到水面。 膠體顆

9、粒尺寸很小，在水中長期靜置也難下沉。水中存在的膠體通常有粘土、某些細菌及病毒、腐殖質(zhì)及蛋白質(zhì)等。有機高分子物質(zhì)通常也屬于膠體一類。 懸浮物和膠體是使水產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的根源。其中有機物，如腐殖質(zhì)及藻類等，往往會造成水的色、臭、味。它們是飲用水處理的主要去除對象。,19,（2）溶解雜質(zhì),溶解雜質(zhì)是指水中的低分子和離子。它們與水構(gòu)成均相體系，外觀透明，稱真溶液。但有的溶解雜質(zhì)可使水產(chǎn)生色、臭、味。溶解雜質(zhì)主要是某些工業(yè)用水的去除對象，處理方法也和去除懸浮物和膠體的方法不同。 在未受工業(yè)廢水或生活污水污染的天然水體中，溶解雜質(zhì)主要有以下幾種：,20,溶解氣體 天然水中的溶解氣體主要是氧、氮和二氧化碳，有

10、時也含有少量硫化氫。 離子 天然水中所含主要陽離子有Ca2+、Mg2+、Na+;主要陰離子有HCO3-、SO42-、Cl- 。此外還含有少量K+、Fe2+、Mn2+、Cu2+等陽離子及CO32-、NO3-等陰離子。 當水源受到工業(yè)廢水污染時，水中的雜質(zhì)更加復(fù)雜。,21,2.1.2 各種天然水源的水質(zhì)特點,表2-2 幾種天然水源的水質(zhì)特點,22,2.2 水質(zhì)標準,水質(zhì)標準是用水對象（包括飲用和工業(yè)用水對象等）所要求的各項水質(zhì)參數(shù)應(yīng)達到的指標和限值。 不同用水對象，要求的水質(zhì)標準不同。 隨著科學技術(shù)的進步和水源污染日益嚴重，水質(zhì)標準總是在不斷修改、補充之中。,23,2.2.1 飲用水衛(wèi)生標準,我國

11、自1956年頒布生活飲用水衛(wèi)生標準（試行）直至1986年實施生活飲用水衛(wèi)生標準（GB5749-85）的30年間，共進行4次修訂。水質(zhì)指標項目不斷增加，我國現(xiàn)在實施的生活飲用水衛(wèi)生標準共有35項水質(zhì)指標。其中： 感官性狀和一般化學指標15項； 毒理學指標15項； 細菌學指標3項； 放射性指標2項。,24,（1）感官性狀和一般化學指標,感官性狀有時又稱物理性狀，是指水中某些物質(zhì)對人的視覺、味覺和嗅覺的刺激。如：色、渾濁度、肉眼可見物、臭和味等。 某些化學物質(zhì)對人體健康有益但不希望過量，如水中鈉、鉀、鈣、鐵、鋅、鎂氯等是人體必需的化學元素，但含量過多，往往對生活使用產(chǎn)生種種不良影響。例如鋅是酶的組成

12、部分，參與新陳代謝，但水中鋅含量超過5mg/L時便使水產(chǎn)生金屬澀味甚至使水混濁。,25,（2）毒理學和放射性指標,毒理學指標主要有汞、砷、鎘、鉻、鉛、銀、氟化物、氯仿等。這類有毒物質(zhì)一般均由于水源污染造成，在未受污染的天然水中，有毒物質(zhì)很少。有些有毒物質(zhì)含量過高時能引起急性中毒，但大多數(shù)有毒物質(zhì)往往在人體內(nèi)積蓄，引起慢性中毒。 目前我國標準中放射性指標主要有兩種：總放射性和總放射性。放射性的危害是人所共知的。,26,（3）細菌學指標,主要包括：細菌總數(shù)、總大腸菌群和游離余氯。 自來水廠采用細菌總數(shù)和總大腸菌數(shù)作為例行檢測指標來間接反映水中病原微生物密度或致病的可能程度。,27,2.2.2 工業(yè)

13、用水水質(zhì)標準,各種工業(yè)用水對水質(zhì)的要求由有關(guān)工業(yè)部門制訂。 食品、釀造及飲料工業(yè)的原料用水，水質(zhì)要求應(yīng)當高于生活飲用水標準。 鍋爐補給水：凡能導致鍋爐、給水系統(tǒng)及其它熱力設(shè)備腐蝕、結(jié)垢及引起汽水共騰現(xiàn)象的各種雜質(zhì)，都應(yīng)大部或部分去除。 總之，工業(yè)用水的水質(zhì)優(yōu)劣，與工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品質(zhì)量的提高關(guān)系極大。各種工業(yè)用水對水質(zhì)的要求由有關(guān)工業(yè)部門制訂。,28,2.3 給水處理方法概述,給水處理的任務(wù)：是通過必要的處理方法去除水中雜質(zhì)，使之符合生活飲用或工業(yè)所要求的水質(zhì)。 水處理方法的確定應(yīng)根據(jù)水源水質(zhì)和用水對象對水質(zhì)的要求確定。,消毒劑,二級泵站,清水池,絮凝沉淀,原水,投藥,混合,過濾,用戶,給水

14、處理典型工藝流程：,29,2.3.1 澄清和消毒,這是以地表水為水源的生活飲用水的常用處理工藝。但工業(yè)用水也常需澄清工藝。 澄清工藝通常包括混凝、沉淀和過濾，處理對象主要是水中懸浮物和膠體雜質(zhì)。原水加藥后經(jīng)混凝時水中懸浮物和膠體形成大顆粒絮凝體，而后通過沉淀池進行重力分離。過濾是利用粒狀濾料截留水中雜質(zhì)的構(gòu)筑物，常置于混凝和沉淀構(gòu)筑物之后，用以進一步降低水的渾濁度。 消毒是滅活水中致病微生物，通常在過濾以后進行。主要通過向水中投加消毒劑以殺滅致病微生物。,30,2.3.2 除臭、除味,（1）處理對象：是飲用水凈化中所需的特殊處理方法。當原水中臭和味嚴重而采用澄清和消毒工藝系統(tǒng)不能達到水質(zhì)要求時

15、才采用。 （2）除臭、除味方法：取決于水中臭和味的來源：例如，由水中有機物產(chǎn)生的，可用活性炭吸附或氧化劑氧化法去除；因水中藻類繁殖而產(chǎn)生的，可采用微濾機或氣浮法去除藻類，也可在水中投加硫酸銅除藻。,31,2.3.3 除鐵、除錳和除氟,（1）除鐵、除錳 當溶解于地下水中的鐵、錳的含量超過生活飲用水衛(wèi)生標準時，需采用除鐵、除錳措施。常用除鐵、除錳的方法為；氧化法（曝氣裝置、氧化反應(yīng)池和砂濾池）和接觸氧化法（曝氣裝置、接觸氧化濾池）。 （2）除氟 當水中含氟量超1.0mg/l時，需采用除氟措施。方法基本上分成兩類：一是投入硫酸鋁、氯化鋁或堿式氯化鋁使氟化物產(chǎn)生沉淀；二是利用活性氧化鋁或磷酸三鈣等進行

16、吸附交換。目前使用活性氧化鋁除氟的較多。,32,2.3.4 軟化,（1）處理對象主要是水中鈣、鎂離子。 （2）軟化方法； 離子交換法：使水中鈣、鎂離子與陽離子交換劑上的離子互相交換以達到去除目的。 藥劑軟化法：在水中投入藥劑，石灰、蘇打等使鈣、鎂離子轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋砦锒鴱乃蟹蛛x。,33,2.3.5 淡化和除鹽,（1）處理對象：水中各種溶解鹽類，包括陰、陽離子。將高含鹽量的水，如海水及“苦咸水”處理到符合生活飲用或某些工業(yè)用水要求時的處理過程，一般稱為咸水“淡化”；制取純水及高純水的處理過程稱為水的“除鹽”。 （2）方法：蒸餾法、離子交換法、電滲析法及反滲透法等。,34,2.3.6 預(yù)處理 和深度處

17、理,（1）主要處理對象：水中有機污染物。 （2）主要用于飲用水處理廠。 （3）預(yù)處理方法；粉末活性炭吸附法、臭氧或高錳酸鉀氧化法；生物濾池、生物接觸氧化池及生物轉(zhuǎn)盤等生物氧化法等。 （4）深度處理方法；粒狀活性炭吸附法；臭氧-粒狀活性炭或生物活性炭法；合成樹脂吸附法；光化學氧化法；超濾法及反滲透法等等。,35,第三章：給水管網(wǎng)工程設(shè)計,主 要 內(nèi) 容,3.1 設(shè)計規(guī)范及標準 3.2 輸水管網(wǎng)布置 3.3 配水管網(wǎng)布置 3.4 給水管網(wǎng)的水力計算 3.5 給水管道材料及附件,36,3.1 設(shè)計規(guī)范及標準,室外給水設(shè)計規(guī)范（GB50013-2006） 農(nóng)村給水設(shè)計規(guī)范（CECS82-96） 生活飲

18、用水衛(wèi)生標準（GB5749-2006） 給水排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50332-2002） 給排水管道工程施工及驗收規(guī)范（GBJ50268-2008） 給水排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范（GB50141-2008） 村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范（SL310） 城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范（GB50289-98）,37,3.2 輸水管網(wǎng)布置,輸水管（渠）是指從水廠到配水管網(wǎng)的管線，沿線一般不接用戶，主要起轉(zhuǎn)輸水量作用，它的特點是：輸水距離長；輸水過程中障礙物多，地形、地質(zhì)復(fù)雜；易損壞，維修困難，一旦出現(xiàn)故障，易引起供水中斷。因此輸水管（渠）布置中應(yīng)遵循以下原則： （1）盡量縮短管線長度，減少拆遷，少占農(nóng)田。

19、 （2）選擇最佳的地形和地質(zhì)條件，盡量沿現(xiàn)有道路定線，以利施工和檢修。,38,（3）為保證供水安全，輸水管一般不少于2條，管線較長要設(shè)連通管。 （4）充分利用地形，盡量采用重力輸水。 （5）減少與鐵路、公路和河流的交叉。 （6）避免穿越滑坡、巖層、沼澤、高地下水位和河水淹沒沖刷地區(qū)。 （7）重力輸水管道，地形高差超過40m，應(yīng)在適當位置設(shè)置跌水井或減壓井，以保證供水安全。,39,3.3 配水管網(wǎng)布置,配水管網(wǎng)是給水管道系統(tǒng)中主要部分。由水廠二級泵站送入配水管網(wǎng)的水，經(jīng)干管、分配管再流入用戶的接戶管。干管是將水送人各個用水區(qū)，管徑較大；分配管是將水從干管分配至用戶附近和消火栓，管徑較??；接戶管是

20、將分配管管中的水接至各個用戶。管徑最小。 配水管網(wǎng)的設(shè)計和計算，通常只限于干管以及干管之間的連接管。,配水管網(wǎng)的布置有兩種基本形式：樹狀網(wǎng)（圖3-1）和環(huán)狀網(wǎng)（圖3-2）。,40,圖3-1 樹狀管網(wǎng),特點： 管線長度短，構(gòu)造簡單，投資省； 安全可靠性差； 水力條件差，易產(chǎn)生“死水區(qū)”，末端水流停滯影響水質(zhì)。 適用： 對供水安全可靠性要求不高的小城市和小型工業(yè)企業(yè)。,3.3.1 樹狀網(wǎng),41,3.3.2 環(huán)狀網(wǎng) 特點： 管線長度長，投資大； 安全可靠性好； 水力條件較好，不易產(chǎn)生“死水區(qū)”，水錘危害輕。 適用：對供水安全可靠性要求較高的大、中城市和大型工業(yè)企業(yè)。,圖3-2 環(huán)狀管網(wǎng),42,一般，

21、在城市建設(shè)初期可采用樹狀網(wǎng)，以后隨著給水事業(yè)的發(fā)展逐步連成環(huán)狀網(wǎng)。實際上，現(xiàn)有城市的給水管網(wǎng)，多數(shù)是將樹狀網(wǎng)和環(huán)狀網(wǎng)結(jié)合起來。在城市中心地區(qū)，布置成環(huán)狀網(wǎng)，在郊區(qū)則以樹狀網(wǎng)形式向四周延伸。供水可靠性要求較高的工礦企業(yè)須采用環(huán)狀網(wǎng)，并用樹狀網(wǎng)或雙管輸水道個別較遠的車間。,43,3.3.3 配水干管布置原則 城市給水管網(wǎng)的布置，取決于城市平面布局、地形、河流、水源、調(diào)節(jié)構(gòu)筑物的位置以及大用戶的位置等。 配水干管是整個給水工程中投資最大的部分，因此常提出幾個方案，進行經(jīng)濟技術(shù)比較后選其中最佳方案。為此，布置時應(yīng)符合下面原則： （1）應(yīng)盡量縮短管線長度并遍布整個供水區(qū)，保證用戶有足夠的水量和水壓。 （

22、2）必須安全可靠，局部管網(wǎng)事故，仍能不間斷供水。,44,（3）配水管網(wǎng)中的干管水流流向應(yīng)與供水流向一致。干管應(yīng)在規(guī)劃路面以下，沿主要街道布置，宜通過兩側(cè)用水大戶。 （4）按樹枝狀布置，應(yīng)設(shè)有分段或分區(qū)檢修閥門，其末端應(yīng)設(shè)泄水閥。 （5）施工、運行方便，盡量避免和其他構(gòu)筑物和管線沖突。 （6）考慮分期建設(shè)的可能，留有充分的發(fā)展余地。,45,除此之外，給水管道與其他管線交叉時的最小垂直凈距，需按表3-1規(guī)定確定。,表3-1 給水管線與其他管線最小垂直凈距,46,3.4.1 最高日設(shè)計用水量確定,生活用水 生產(chǎn)用水 市政用水 消防用水,居民生活用水 公共設(shè)施用水 工業(yè)企業(yè)生活用水,城市用水的分類,用

23、水量,3.4 給水管網(wǎng)水力計算,47,（1）綜合生活用水量計算（包括居民生活用水和公共建筑用水） 城市最高日綜合生活用水量Q1： 1 = li 1000 (m3/d) 式中： li 城市各用水分區(qū)的最高日綜合生活用水量 定額，L/（cap.d）,根據(jù)規(guī)范確定； 設(shè)計年限內(nèi)城市各用水分區(qū)的計劃用水人 口數(shù)，cap。,48,（2）工業(yè)企業(yè)用水量應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。大工業(yè)用戶或經(jīng)濟開發(fā)區(qū)宜單獨進行用水量計算；一般工業(yè)企業(yè)的用水量可根據(jù)國民經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合現(xiàn)有工業(yè)企業(yè)用水資料分析確定。 （3）消防用水量、水壓及延續(xù)時間等應(yīng)按國家現(xiàn)行標準建筑設(shè)計防火規(guī)范GB50016及高層民用建筑設(shè)計防火規(guī)范GB

24、50045等設(shè)計防火規(guī)范執(zhí)行。 （4）澆灑道路和綠地用水量應(yīng)根據(jù)路面、綠化、氣候和土壤等條件確定。 （5）城鎮(zhèn)配水管網(wǎng)的漏失水量及未預(yù)見水量一般可按綜合生活用水、工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)用水及消防用水之和的15%25%。,49,3.4.2 各管段的計算流量的確定,（1）最高日最高時設(shè)計用水量 為保證供水安全，管網(wǎng)設(shè)計總流量為最高日最高時設(shè)計用水量： Q h = Q d 24 K ( 3 /d) 式中：Qd最高日設(shè)計用水量（m3/d）； Qh最高日最高時設(shè)計用水量（m3/h）； K 小時變化系數(shù)。,50,集中流量：從一個點取得用水，用水量較大的用戶。 分散流量：沿線眾多小用戶用水，情況復(fù)雜。,圖3-1 干管

25、配水情況,51,集中流量：,qni 各集中用水戶的集中流量，L/s； Qdi各集中用水戶最高日用水量，m3/d； Khi時變化系數(shù)。,根據(jù)實際管網(wǎng)流量變化情況設(shè)計管網(wǎng)非常復(fù)雜，加以簡化。提出比流量，沿線流量，節(jié)點流量的概念。,52,計算沿線流量的簡化方法比流量法，假設(shè)小用戶是沿線均布在配水干管上。 比流量：為簡化計算而將除去大用戶集中流量以外的用水量均勻地分配在全部有效干管長度上，由此計算出的單位長度干管承擔的供水量。 長度比流量： 面積比流量：,（2）沿線流量,53,沿線流量：干管有效長度與比流量的乘積。,將管段的沿線流量簡化為兩個相等的集中流量，分別從管段的起端和末端流出，其所產(chǎn)生的水頭損

26、失與沿線變化的流量所產(chǎn)生的水頭損失相同。這種簡化的集中流量稱為節(jié)點流量。,54,（4）管段計算流量的確定方法 管網(wǎng)各節(jié)點流量求出后，可進行管網(wǎng)流量分配，確定各管段的計算流量。流量分配前，將大用戶的集中流量布置在附近的節(jié)點上。 對于樹狀管網(wǎng)，其每一管段的水流方向只有一個，所以各管段的計算流量比較容易確定。而環(huán)狀管網(wǎng)則比較復(fù)雜，每一節(jié)點的流量，可以從不同方向供給。所以，在進行流量分配時，必須先定出各管段的水流方向。,55,流量分配時，應(yīng)按以下原則進行： 1）確定供水主要流向，擬定各管段的水流方向，并力求使水流沿最短線路到達大用水戶及調(diào)節(jié)構(gòu)筑物。 2）在平行的干管中，分配給每條管線的流量應(yīng)基本相同，

27、以免一條干管損壞時其余干管負荷過重。 3）分配流量時，各節(jié)點必須滿足的 條件。,56,3.4.3 給水管網(wǎng)各管段管徑的擬定 通過流量分配，求出各管段計算流量，再按下式擬定管徑。 式中：D 管段直徑（m）； Q 管段的計算流量（m3/s）； V 流速（m3/s）。 為了防止管網(wǎng)因水錘現(xiàn)象出現(xiàn)事故，最大設(shè)計流速不應(yīng)超過2.53m/s；在輸送渾濁的原水時，為避免水中懸浮物在水管內(nèi)沉積，最低流速通常不得小于0.6m/s。,57,3.4.4 給水管網(wǎng)水頭損失計算 給水管道的總水頭損失包括管道兩端的水頭差、沿程水頭損失和局部水頭損失。 （1）管道兩端的地形高差H，有地形圖得出。 （2）服務(wù)水頭H。 （3）

28、沿程水頭損失hf，則管道的沿程阻力損失為： h =iL。 （4）局部水頭損失hw 根據(jù)規(guī)范可知，管道的局部水頭損失可按沿程水頭損失的5%-10%來計算。 局部水頭損失取沿程損失的5%。則總水頭損失為: h= h 1+5% +H+H,58,3.5.1 給水管道材料,3.5 給水管道材料及附件,對給水管道的要求 （1）有足夠的強度，可以承受各種內(nèi)外要求； （2）水密性，它是保證管網(wǎng)有效而經(jīng)濟地工作的重要條件； （3）水管內(nèi)壁面應(yīng)光滑以減小水頭損失； （4）價格較低，使用年限較長，并且有較高的防止水和土壤的侵蝕能力； （5）接口施工方便，工作可靠。,59,給水管材常可以分為金屬管材料（鑄鐵管、鋼管等

29、）和非金屬管材料（預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管、玻璃鋼管、塑料管等）兩大類。 （1）金屬管 目前常用的金屬管主要有：鋼管、鍍鋅管、鑄鐵管、銅管。 銅管價格較高，主要用于熱水管道。 鋼管分為焊接鋼管和無縫鋼管兩大類，焊接鋼管有直縫鋼管和螺旋卷焊鋼管，鋼管的優(yōu)點是強度高、耐振動、重量輕、長度大、接頭少和加工接口方便等。鍍鋅管道仍作為建筑給水管的主要管材，它比鋼管價格低，但防腐性差。,60,鑄鐵管一般包括普通灰口鑄鐵管，鑄鈦球墨鑄鐵管和球墨鑄鐵管。具有較強的耐腐蝕性，以往使用較廣。但由于連續(xù)鑄管工藝的缺陷，質(zhì)地較脆，抗沖擊和抗震能力較差，重量較大，且經(jīng)常發(fā)生接口漏水，水管斷裂和爆管事故，給生產(chǎn)生活帶來很大的損

30、失。 （2）非金屬管 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管：在給水工程建設(shè)中，有條件時宜采用非金屬管代替金屬管，對于加快工程建設(shè)和節(jié)約金屬管材料都有現(xiàn)實意義。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管特點是造價低，抗震性能強，管壁光滑，水力條件好，耐腐蝕，爆管率低，但重量大，不便于運輸和安裝。,61,玻璃鋼管（FRP管）：一種新型管材，耐腐蝕，不結(jié)垢，能長期保持較高的輸水能力，強度高、粗糙系數(shù)小。在相同使用條件下，重量是剛才的1/4左右，是預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管的1/51/10，因此便于運輸和施工。但價格較高，幾乎和鋼管相接近，可考慮在強腐蝕性土壤出采用。 塑料管材：用于給水管道工程的塑料管材有硬聚氨乙烯管（UPVC）、聚乙烯管（PE管）

31、、交聯(lián)聚乙烯（PEX）管、聚丙烯共聚物PP-R、PP-C管。 塑料管具有強度高、重量輕、便于運輸及安裝、加工和接口方便、管道內(nèi)壁光滑阻力系數(shù)小、防腐性能良好、對水質(zhì)不構(gòu)成二次污染。,62,不同管材接口形式不同， 鋼管：焊接、法蘭連接、承插連接； 鑄鐵管：法蘭連接、承插連接； 混凝土管：一般采用承插連接； 塑料管：法蘭連接、承插連接、溶劑粘結(jié)、熱熔或電熔連接。 管材、管件的接口原則上不推薦剛性接口，在爆管搶修中，也盡量安裝柔性快速搶修接頭。,圖3-2 法蘭盤,63,（1）閥門及閥門井 閥門是用以連接、關(guān)閉、和調(diào)節(jié)液體、氣體或蒸汽流量的設(shè)備。是市政管道系統(tǒng)的重要組成部分。閥門根據(jù)所輸送的液體，功能不同而有許多種類，包括閘閥、止回閥、截止閥、節(jié)流閥、安全閥等。 閥門按下列原